DL／T5044-2004电力工程直流系统设计技术规程

目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语 4 系统接线 4 1 直流电源 4 2 系统电压 4 3 蓄电池组 4 4 充电装置 4 5 接线方式 4 6 网络设计 5 直流负荷 5 1 直流负荷分类 5 2 直流负荷统计 6 保护和监控 6 1 保护 6 2 测量 6 3 信号 6 4 自动化要求 7 设备选择 7 1 蓄电池组 7 2 充电装置 7 3 电缆 7 4 蓄电池试验放电装置 7 5 直流断路器 7 6 熔断器 7 7 刀开关 7 8 降压装置 7 9 直流柜 7 10 直流电源成套装置 8 设备布置 8 1 直流柜的布置 8 2 阀控式密封铅酸蓄电池组的布置 8 3 防酸式铅酸蓄电池组和镉镍碱性蓄电池组的布置 9 专用蓄电池室对相关专业的要求 9 1 专用蓄电池室对相关专业总的技术要求 9 2 阀控式密封铅酸蓄电池组对相关专业的要求 9 3 防酸式铅酸蓄电池组和镉镍碱性蓄电池组对相关专业的要求 附录 A 资料性附录 直流系统 I O 表 附录 B 资料性附录 蓄电池选择 附录 C 资料性附录 充电装置及整流模块选择 附录 D 资料性附录 电缆截面选择 附录 E 资料性附录 直流断路器选择 附录 F 资料性附录 蓄电池回路设备及直流柜主母线选择 附录 G 资料性附录 蓄电池短路电流计算及其参考数值表 附录 H 规范性附录 本规程用词说明 条文说明 前 言 本标准是根据原国家经济贸易委员会电力司 关于下达 2002 年度电力行业标准制定和修订 计划的通知 国经贸电力 2002 973 号文 的任务而编制的 本次修订工作以原中华人民共和国电力工业部电技 1995 506 号文发布实施的 DL T5044 1995 火力发电厂 变电所直流系统设计技术规定 为原本 同时参照中华人民共 和国国家经济贸易委员会国经贸电力 2000 1048 号文批准实施的 DL T 5120 2000 小型电 力工程直流系统设计规程 并根据国内外新标准 新技术 新元件和新装置的应用 增加了以 下内容 扩大了适用范围 阀控式密封铅酸蓄电池 高频开关电源装置 直流断路器 本标准实施后代替 DL T 5044 1995 本标准含括了 DL T 5120 2000 小型电力工程直流系统设计规程 的主要内容 在二者 并存的过渡期间 当出现不一致时 以本标准为准 本标准的附录 A 附录 G 都是资料性附录 本标准的附录 H 是规范性附录 本标准由中国电力企业联合会提出 本标准由电力行业电力规划设计标准化技术委员会归口并解释 本标准起草单位 国电华北电力设计院工程有限公司 河南省电力勘测设计院 本标准主要起草人 刘百震 盛和乐 陈巩 於崇干 白忠敏 卓乐友 吴聚业 高惠民 戴敏 电力工程直流系统设计技术规程 1 范围范围 本规程规定了直流系统接线 设备选择及布置 直流系统的对外接口及对相关专业的要求 本规程适用于单机容量为 1000MW 及以下火力发电厂 500kV 及以下变电所和直流输电换 流站新建工程直流系统的设计 扩建和改建工程可参照执行 火力发电厂中包括燃煤发电厂 燃油发电厂 燃气发电厂和垃圾发电厂 核能发电厂 750kV 变电所及其他电力工程可参照执 行 2 规范性引用文件规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件 其随 后所有的修改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适用于本标准 然而 鼓励根据本标准达 成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件 其最新版本适 用于本标准 GB 14285 继电保护和安全自动装置技术规程 GB T 17626 12 1998 电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验 IDT IEC 61000 4 12 1995 GB T 17626 2 1998 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 IDT IEC 61000 4 2 1995 GB 50217 电力工程电缆设计规范 GB 50260 电力设施抗震设计规范 DL 5000 火力发电厂设计技术规程 DL T 5035 火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定 3 术语术语 3 0 1 蓄电池组蓄电池组 storage battery 用导体连接两个或多个单体蓄电池用作能源的设备 3 0 2 防酸式铅酸蓄电池防酸式铅酸蓄电池 acidspray proof lead acid battery 蓄电池槽与蓄电池盖之间密封 使蓄电池内产生的气体只能从防酸栓排出 电极主要由铅 制成 电解液是硫酸溶液的一种蓄电池 可分为防酸隔爆式铅酸蓄电池和防酸消氢式铅酸蓄电 池 简称防酸式铅酸蓄电池 3 0 3 阀控式密封铅酸蓄电池阀控式密封铅酸蓄电池 valve regulated sealed lead acid battery 蓄电池正常使用时保持气密和液密状态 当内部气压超过预定值时 安全阀自动开启 释 放气体 当内部气压降低后安全阀自动闭合 同时防止外部空气进入蓄电池内部 使其密封 蓄电池在使用寿命期限内 正常使用情况下无需补加电解液 3 0 4 镉镍蓄电池镉镍蓄电池 nickel cadmum battery 正极活性物质主要由镍制成 负极活性物质主要由镉制成的一种碱性蓄电池 3 0 5 系统系统 system 本规程的 系统 是指连接在一个共同的标称电压下工作的设备和导线 线路 的组合 3 0 6 标称电压标称电压 nominal voltage 系统被指定的电压 3 0 7 电气设备额定电压电气设备额定电压 rated voltage for equipment 根据规定的电气设备工作条件 通常由制造厂确定的电压 3 0 8 浮充电浮充电 floating charge 在正常运行时 充电装置承担经常负荷 同时向蓄电池组补充充电 以补充蓄电池的自放 电 使蓄电池以满容量的状态处于备用 3 0 9 均衡充电均衡充电 equalizing charge 为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均匀现象 使其恢复到规定的范围内而进行的充 电 以及大容量放电后的补充充电 通称为均衡充电 3 0 10 端电池端电池 terminal battery 蓄电池组中基本电池之外的蓄电池 3 0 11 核对性放电核对性放电 checking discharge 在正常运行中的蓄电池组 为了检验其实际容量 以规定的放电电流进行恒流放电 只要 电池达到了规定的放电终止电压 即停止放电 然后根据放电电流和放电时间 计算出蓄电池 组的实际容量 称为核对性放电 3 0 12 终止电压终止电压 finish voltage 蓄电池容量选择计算中 终止电压是指直流系统的用电负荷 在指定放电时间内要求蓄电 池必须保持的最低放电电压 对蓄电池本身而言 终止电压是指蓄电池在不同放电时间内及不 同放电率放电条件下允许的最低放电电压 一般情况下 前者的要求比后者要高 3 0 13 电磁兼容 电磁兼容 EMC electromagnetic compatibility 设备或系统在其电磁环境中能正常工作 且不对环境中的任何事物产生不允许的电磁骚扰 的能力 4 系统接线系统接线 4 1 直流电源 4 1 1 发电厂和变电所内 为了向控制负荷和动力负荷等供电 应设置直流电源 4 1 2 220V 和 110V 直流系统应采用蓄电池组 48V 及以下的直流系统 可采用蓄电池组 也可采用由220V 或 110V 蓄电池组供电的电力用 直流电源变换器 DC DC 变换器 4 1 3 供电距离较远的辅助车间 当需要直流电源时 宜独立设置直流系统 4 1 4 运煤系统电磁分离器等允许短时间停电的直流负荷 宜采用单独的硅整流设备直接 供电 4 1 5 蓄电池组正常应以浮充电方式运行 4 1 6 铅酸蓄电池组不宜设置端电池 镉镍碱性蓄电池组宜减少端电池的个数 4 2 系统电压 4 2 1 直流系统标称电压 1 专供控制负荷的直流系统宜采用 110V 2 专供动力负荷的直流系统宜采用 220V 3 控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统采用 220V 或 110V 4 当采用弱电控制或弱电信号接线时 采用 48V 及以下 4 2 2 在正常运行情况下 直流母线电压应为直流系统标称电压的 105 4 2 3 在均衡充电运行情况下 直流母线电压应满足如下要求 1 专供控制负荷的直流系统 应不高于直流系统标称电压的 110 2 专供动力负荷的直流系统 应不高于直流系统标称电压的 112 5 3 对控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统 应不高于直流系统标称电压的 110 4 2 4 在事故放电情况下 蓄电池组出口端电压应满足如下要求 1 专供控制负荷的直流系统 应不低于直流系统标称电压的 85 2 专供动力负荷的直流系统 应不低于直流系统标称电压的 87 5 3 对控制负荷和动力负荷合并供电的直流系统 宜不低于直流系统标称电压的 87 5 4 3 蓄电池组 4 3 1 蓄电池型式 1 大型和中型发电厂 220kV 及以上变电所和直流输电换流站宜采用防酸式铅酸蓄电池或 阀控式密封铅酸蓄电池 2 小型发电厂及 110kV 变电所宜采用阀控式密封铅酸蓄电池 防酸式铅酸蓄电池 也可 采用中倍率镉镍碱性蓄电池 3 35kV 及以下变电所和发电厂辅助车间宜采用阀控式密封铅酸蓄电池 也可采用高倍率 镉镍碱性蓄电池 4 3 2 蓄电池组数 1 设有主控制室的发电厂 当机组总容量为 100MW 及以上 宜装设 2 组蓄电池 其他情 况下可装设 1 组蓄电池 2 容量为 200MW 以下机组的发电厂 当采用单元控制室的控制方式时 每台机组可装设 1 组蓄电池 3 容量为 200MW 级机组的发电厂 且升高电压为 220kV 及以下时 每台机组可装设 1 组蓄电池 控制负荷和动力负荷合并供电 或 2 组蓄电池 控制负荷 动力负荷分别供电 4 容量为 300MW 级机组的发电厂 每台机组宜装设 3 组蓄电池 其中 2 组对控制负荷供 电 另 1 组对动力负荷供电 或装设 2 组蓄电池 控制负荷和动力负荷合并供电 5 容量为 600MW 级及以上机组的发电厂 每台机组应装设 3 组蓄电池 其中 2 组对控制 负荷供电 另 1 组对动力负荷供电 6 小型供热发电厂和垃圾发电厂根据工艺要求可装设 1 组或 2 组蓄电池 7 发电厂网络控制系统中包括有 220kV 及以上电气设备时 应独立设置不少于 2 组蓄电 池对控制负荷和动力负荷供电 当配电装置内设有继电保护装置小室时 可将蓄电池组分散装 设 其他情况的网络控制系统可装设 1 组蓄电池 8 220kV 500kV 变电所应装设不少于 2 组蓄电池 当配电装置内设有继电保护装置小室 时 可将蓄电池组分散装设 9 110kV 及以下变电所宜装设 1 组蓄电池 对于重要的 110kV 变电所也可装设 2 组蓄电 池 10 直流输电换流站 站用蓄电池应装设 2 组 极用蓄电池每极可装设 2 组 11 直流系统电压为 48V 及以下当采用蓄电池时 可装设 2 组蓄电池 12 当大型发电厂的蓄电池容量选择大于产品制造容量时 允许装设 2 组半容量蓄电池 并联运行 即视为 1 组蓄电池 4 4 充电装置 4 4 1 充电装置型式 1 高频开关充电装置 2 晶闸管充电装置 4 4 2 充电装置配置 1 1 组蓄电池 1 采用晶闸管充电装置时 宜配置 2 套充电装置 2 采用高频开关充电装置时 宜配置 1 套充电装置 也可配置 2 套充电装置 2 2 组蓄电池 1 采用晶闸管充电装置时 宜配置 3 套充电装置 2 采用高频开关充电装置时 宜配置 2 套充电装置 也可配置 3 套充电装置 4 5 接线方式 4 5 1 母线接线方式 1 1 组蓄电池的直流系统 采用单母线分段接线或单母线接线 2 2 组蓄电池的直流系统 应采用二段单母线接线 蓄电池组应分别接于不同母线段 二 段直流母线之间应设联络电器 3 2 组蓄电池的直流系统 应满足在运行中二段母线切换时不中断供电的要求 切换过程 中允许 2 组蓄电池短时并联运行 4 5 2 蓄电池组和充电装置均应经隔离和保护电器接入直流系统 1 直流系统为单母线分段接线时 蓄电池组及充电装置的连接方式如下 1 1 组蓄电池配置 1 套充电装置时 二者应接入不同母线段 2 1 组蓄电池配置 2 套充电装置时 2 套充电装置应接入不同母线段 蓄电池组应跨接在 二段母线上 2 2 组蓄电池配置 2 套充电装置时 每组蓄电池及其充电装置应分别接入不同母线段 3 2 组蓄电池配置 3 套充电装置时 每组蓄电池及其充电装置应分别接入不同母线段 第 3 套充电装置应经切换电器可对 2 组蓄电池进行充电 4 5 3 设有端电池的镉镍碱性蓄电池组 应设有降压装置 4 5 4 每组蓄电池均应设有专用的试验放电回路 试验放电设备 宜经隔离和保护电器直 接与蓄电池组出口回路并接 该装置宜采用移动式设备 4 5 5 除有特殊要求的直流系统外 直流系统应采用不接地方式 4 6 网络设计 4 6 1 直流网络宜采用辐射供电方式 4 6 2 直流柜辐射供电 1 直流事故照明 直流电动机 交流不停电电源装置 远动 通信以及 DC DC 变换器的 电源等 2 发电厂和变电所集中控制的主要电气设备的控制 信号和保护的电源 3 电气和热工直流分电柜的电源 4 6 3 直流分电柜应根据用电负荷和设备布置情况合理设置 4 6 4 直流分电柜的接线 1 直流分电柜应有 2 回直流电源进线 电源进线宜经隔离电器接至直流母线 2 1 组蓄电池的直流系统 2 回直流电源宜来自不同母线段 对单母线接线可来自同一母 线段 分电柜的直流母线可不分段 对于具有双重化控制和保护回路要求双电源供电的负荷 分电柜应采用二段母线 3 2 组蓄电池的直流系统 1 对于具有双重化控制和保护回路要求双电源供电的负荷 分电柜应采用 2 段母线 2 回 直流电源应来自不同蓄电池组 并应防止 2 组蓄电池并联运行 2 对于不具有双重化控制和保护回路的供电负荷 2 回直流电源可来自同一组蓄电池 也 可来自不同蓄电池组 并应防止 2 组蓄电池并联运行 4 6 5 当需要采用环形供电时 环形网络干线或小母线的 2 回直流电源应经隔离电器接入 正常时为开环运行 环形供电网络干线引接负荷处也应设置隔离电器 5 直流负荷直流负荷 5 1 直流负荷分类 5 1 1 按功能分类 1 控制负荷 电气和热工的控制 信号 测量和继电保护 自动装置等负荷 2 动力负荷 各类直流电动机 断路器电磁操动的合闸机构 交流不停电电源装置 远动 通信装置的电源和事故照明等负荷 5 1 2 按性质分类 1 经常负荷 要求直流系统在正常和事故工况下均应可靠供电的负荷 2 事故负荷 要求直流系统在交流电源系统事故停电时间内可靠供电的负荷 3 冲击负荷 在短时间内施加的较大负荷电流 冲击负荷出现在事故初期 1min 称初 期冲击负荷 出现在事故末期或事故过程中称随机负荷 5s 5 2 直流负荷统计 5 2 1 直流负荷统计规定 1 装设 2 组蓄电池时 1 控制负荷 每组应按全部负荷统计 2 动力负荷宜平均分配在两组蓄电池上 其中直流事故照明负荷 每组应按全部负荷的 60 变电所和有保安电源的发电厂可按 100 统计 3 事故后恢复供电的断路器合闸冲击负荷按随机负荷考虑 2 两个直流系统间设有联络线时 每组蓄电池仍按各自所连接的负荷考虑 不因互联而增 加负荷容量的统计 3 直流系统标称电压为 48V 及以下的蓄电池组 每组均按全部负荷统计 5 2 2 事故停电时间 1 与电力系统连接的发电厂 厂用交流电源事故停电时间应按 1h 计算 2 不与电力系统连接的孤立发电厂 厂用交流电源事故停电时间应按 2h 计算 3 直流输电换流站 全站交流电源事故停电时间应按 2h 计算 4 有人值班的变电所 全所交流电源事故停电时间应按 1h 计算 5 无人值班的变电所 全所交流电源事故停电时间应按 2h 计算 5 2 3 直流负荷统计计算时间应符合表 5 2 3 规定 表表 5 2 3 直流负荷统计计算时间表直流负荷统计计算时间表 事故放电计算时间 初期 持续 h 随机序号负荷名称经常 1min0 51 01 52 03 05s 发电厂和有人值班变电 所 无人值班变电所 1 信号灯 位置指示器和 位置继电器 换流站和孤立发电厂 表表 5 2 3 续续 事故放电计算时间 初期 持续 h 随机序号负荷名称经常 1min0 51 01 52 03 05s 发电厂和有人值班变电所 无人值班变电所 2控制 保护 监控系统 换流站和孤立发电厂 3断路器跳闸 4断路器自投 电磁操动机构 5恢复供电断路器合闸 200MW 及以下机组 6氢密封油泵 300MW 及以上机组 7直流润滑油泵25MW 及以下机组 50MW 300MW 机组 600MW 及以上机组 发电厂 有人 值班 变电所 无人 值班 8交流不停电电源 换流站和孤立发电厂 表表 5 2 3 续 续 事故放电计算时间 初期 持续 h 随机序号负荷名称经常 1min0 51 01 52 03 05s 有人值班变电所 9DC DC 变换装置 无人值班变电所 发电厂和有人值班变电 所 10直流长明灯 换流站和孤立发电厂 发电厂和有人值班变电 所 换流站和孤立发电厂 11事故照明 无人值班变电所 注 表中 表示具有该项负荷时 应予以统计的项目 5 2 4 直流负荷统计时负荷系数应符合表 5 2 4 规定 表表 5 2 4 直流负荷统计负荷系数表直流负荷统计负荷系数表 序号负荷名称负荷系数备注 1信号灯 位置指示器和位置继电器0 6 2控制 保护 监控系统0 6 3断路器跳闸0 6 4断路器自投 电磁操动机构 0 5 5恢复供电断路器合闸1 0 6氢密封油泵0 8 表表 5 2 4 续 续 序号负荷名称负荷系数备注 7直流润滑油泵0 9 8交流不停电电源装置0 6 9DC DC 变换装置0 8 10直流长明灯1 0 11事故照明1 0 注 事故初期 1min 的冲击负荷 按如下原则统计 1 备用电源断路器为电磁操动合闸机构时 应按备用电源实际自投断路器台数统计 2 低电压 母线保护 低频减载等跳闸回路按实际数量统计 3 电气及热工的控制 信号和保护回路等按实际负荷统计 4 事故停电时间内 恢复供电断路器电磁操动机构的合闸电流 随机负荷 应按断路器合闸电流最大的 1 台统计 并应与事故初期冲击负荷之外的最大负荷或出现最低电压时的负荷相叠加 6 保护和监控保护和监控 6 1 保护 6 1 1 蓄电池出口回路 充电装置直流侧出口回路 直流馈线回路和蓄电池试验放电回路 等 应装设保护电器 6 1 2 保护电器采用直流断路器或熔断器 6 1 3 当直流断路器和熔断器串级作为保护电器时 宜按下列配合 1 熔断器装设在直流断路器上一级时 熔断器额定电流应为直流断路器额定电流的 2 倍及 以上 2 直流断路器装设在熔断器上一级时 直流断路器额定电流应为熔断器额定电流的 4 倍及 以上 6 1 4 各级保护装置的配置 应根据短路电流计算结果 保证具有可靠性 选择性 灵敏 性和速动性 并应满足 GB 14285 中有关规定 6 1 5 各级保护装置可采用瞬时电流速断 短延时电流速断和反时限过电流保护 6 2 测量 6 2 1 直流系统设有微机监控装置时 在直流柜上的测量表计可仅装设直流母线电压表 直流系统不设微机监控装置时 直流柜上应装设下列常测表计 1 直流主母线 蓄电池回路和充电装置输出回路的直流电压表 2 蓄电池回路和充电装置输出回路的直流电流表 6 2 2 蓄电池回路宜装设浮充电电流表 6 2 3 直流分电柜应装设直流电压表 6 2 4 直流主母线应设有绝缘检测 能测出正极 负极对地的电压值及绝缘电阻值 6 2 5 直流柜和直流分电柜上所有测量表计 宜采用 1 5 级指针式或 4 位精度数字式表 计 6 2 6 直流柜布置在控制室主环外或控制室外时 应在主环屏上装设直流母线电压表 6 3 信号 6 3 1 直流母线电压异常时 应发出信号 6 3 2 当直流系统绝缘电阻低于规定值时 应能显示有关参数和发出信号 6 3 3 大 中型发电厂 220kV 及以上和 110kV 重要变电所的直流柜及直流分电柜上 宜 装设接地自动检测装置 同时应能显示有关参数和故障点并发出信号 6 3 4 直流系统应具有蓄电池出口断路器跳闸或熔断器熔断 充电装置交流失电 充电装 置故障等报警功能 应能显示故障元件并发出信号 6 3 5 直流系统未设微机监控装置 且直流柜布置在控制室主环外或控制室外时 应在主 环屏上设置直流系统故障的总信号 6 4 自动化要求 6 4 1 直流系统中宜按每组蓄电池组设置一套微机监控装置 6 4 2 直流系统微机监控装置应具有下列基本功能 1 测量 直流系统母线电压 充电装置输出电压和电流及蓄电池组电压和电流 2 信号 直流系统母线电压过高和过低 直流系统接地 充电装置运行方式切换和故障等 3 控制 充电装置的开机 停机和运行方式切换 4 接口 通过通信接口 将信息传至上位机 6 4 3 直流系统设有微机监控装置时 各自动化装置的报警信号及其他信息等 均应先传 至直流系统的监控装置 然后通过通信接口传至上位机 6 4 4 直流系统 I O 内容参见附录 A 7 设备选择设备选择 7 1 蓄电池组 7 1 1 蓄电池个数 参见附录 B 1 1 无端电池的铅酸蓄电池组 应根据单体电池正常浮充电电压值和直流母线电压为 1 05 倍直流系统标称电压值来确定 2 有端电池的镉镍碱性蓄电池组 应根据单体电池正常浮充电电压值和直流母线电压为 1 05 倍直流系统标称电压值来确定基本电池个数 同时应根据该电池放电时允许的最低电压值 和直流母线电压为 1 05 倍直流系统标称电压值确定整组电池个数 7 1 2 蓄电池浮充电压 蓄电池浮充电压应根据厂家推荐值选取 当无产品资料时可按 1 防酸式铅酸蓄电池的单体浮充电电压值宜取 2 15V 2 17V GFD 型蓄电池宜取 2 17V 2 23V 2 阀控式密封铅酸蓄电池的单体浮充电电压值宜取 2 23V 2 27V 3 中倍率镉镍碱性蓄电池的单体浮充电电压值宜取 1 42V 1 45V 4 高倍率镉镍碱性蓄电池的单体浮充电电压值宜取 1 36V 1 39V 7 1 3 蓄电池放电终止电压 单体蓄电池放电终止电压应根据直流系统中直流负荷允许的最低电压值和蓄电池的个数来 确定 但不得低于产品规定的最低允许电压值 7 1 4 蓄电池均衡充电电压 单体蓄电池均衡充电电压应根据直流系统中直流负荷允许的最高电压值和蓄电池的个数来 确定 但不得超出产品规定的电压允许范围 7 1 5 蓄电池容量选择条件 1 应满足全厂 所 事故全停电时间内的放电容量 2 应满足事故初期 1min 直流电动机启动电流和其他冲击负荷电流的放电容量 3 应满足蓄电池组持续放电时间内随机 5s 冲击负荷电流的放电容量 4 应以最严重的事故放电阶段 计算直流母线电压水平 7 1 6 蓄电池容量选择计算 参见附录 B 2 1 电压控制法 亦称容量换算法 参见附录 B 2 1 1 按事故放电时间分别统计事故放电容量 2 根据蓄电池型式 放电终止电压和放电时间 确定相应的容量系数 Kcc 3 根据事故放电容量计算所需容量 Cc 选取与计算容量最大值接近的蓄电池标称容量 C10或 C5 4 进行蓄电池端电压水平的计算 应满足直流系统最低电压的要求 事故放电初期 1min 承受冲击负荷电流时蓄电池所能保持的电压值 任意事故放电阶段末期承受随机 5s 冲击负荷电流时蓄电池所能保持的电压值 任意事故放电阶段末期蓄电池所能保持的电压值 2 阶梯计算法 亦称电流换算法 参见附录 B 2 2 1 按事故放电时间分别统计事故放电电流 确定负荷曲线 2 根据蓄电池型式 放电终止电压和放电时间 确定相应的容量换算系数 Kc 3 根据事故放电电流 按事故放电阶段逐段进行容量计算 当有随机 5s 冲击负荷时 应叠加在第一阶段以外的计算容量最大的放电阶段 4 选取与计算容量最大值接近的蓄电池标称容量 C10或 C5 作为蓄电池的选择容量 7 2 充电装置 7 2 1 充电装置的技术特性要求 1 应满足蓄电池组的充电和浮充电要求 2 应为长期连续工作制 3 充电装置应具有稳压 稳流及限流性能 4 应具有自动和手动浮充电 均衡充电和稳流 限流充电等功能 5 充电装置的交流电源输入宜为三相制 额定频率为 50Hz 额定电压为 380 1 10 V 小容量充电装置的交流电源输入电压可采用单相 220 1 10 V 6 1 组蓄电池配置 1 套充电装置的直流系统 充电装置的交流电源宜设 2 个回路 运行中 1 回路工作 另 1 回路备用 当工作电源故障时 应自动切换到备用电源 7 充电装置的主要技术参数应满足表 7 2 1 的要求 表表 7 2 1 充电装置的主要技术参数表充电装置的主要技术参数表 8 高频开关电源模块选择和配置要求 参见附录 C 2 9 高频开关电源模块基本性能要求如下 1 均流 在多个模块并联工作状态下运行时 各模块承受的电流应能做到自动均分负截 实现均流 在 2 台及以上模块并联运行时 其输出的直流电流为额定值时 均流不平衡度应不 大于 5 额定电流值 2 功率因数 功率因数应不小于 0 90 3 谐波电流含量 在模块输入端施加的交流电源符合标称电压和额定频率要求时 在交流 输入端产生的各高次谐波电流含有率应不大于 30 4 振荡波抗扰度 应能承受 GB T 17626 12 1998 表 2 中规定的三级的振荡波抗扰度 5 静电放电抗扰度 应能承受 GB T 17626 2 1998 表 2 中规定的三级的静电放电抗扰度 7 2 2 充电装置的选择 参见附录 C 1 充电装置的额定电流的选择应满足下列条件 1 满足浮充电要求 浮充输出电流应按蓄电池自放电电流与经常负荷电流之和计算 2 有初充电要求的应满足初充电要求 初充电的输出电流 1 铅酸蓄电池应按 1 0I10 1 25I10选择 2 镉镍碱性蓄电池应按 1 0I5 1 25I5选择 3 满足均衡充电要求 均衡充电的输出电流 1 铅酸蓄电池应按 1 0I10 1 25I10并叠加经常负荷电流选择 2 镉镍碱性蓄电池应按 1 0I5 1 25I5并叠加经常负荷电流选择 但当蓄电池脱开直流母线 单独进行均衡充电时 可不计入经常负荷电流 7 2 3 充电装置的输出电压调节范围 应满足蓄电池放电末期和充电末期电压的要求 参 见表 7 2 3 表表 7 2 3 充电装置的输出电压和电流调节范围表充电装置的输出电压和电流调节范围表 相数三相或单相 额定频率50 1 2 Hz 交 流 输 入 额定电压380 1 10 V 220 1 10 V 电压220V110V48V24V 额 定 值 电流 5A 10A 16A 20A 25A 31 5A 40A 50A 63A 80A 100A 125A 160A 200A 250A 315A 400A 500A 阀控式198V 260V99V 130V36V 60V18V 30V 防酸式198V 300V99V 150V40V 72V20V 36V 电压 调节 范围镉镍式198V 300V99V 150V40V 72V20V 36V 直 流 输 出 充 电 电流调节范围30 100 阀控式220V 240V110V 120V48V 52V24V 26V 防酸式220V 240V110V 120V48V 52V24V 26V 电压 调节 范围镉镍式220V 240V110V 120V48V 52V24V 26V 浮 充 电 电流调节范围0 100 阀控式230V 260V115V 130V48V 52V24V 26V 防酸式230V 300V115V 150V48V 72V24V 36V 电压 调节 范围镉镍式230V 300V115V 150V48V 72V24V 36V 均 衡 充 电电流调节范围30 100 7 3 电缆 7 3 1 蓄电池组引出线为电缆时 其正极和负极的引出线不应共用一根电缆 选用多芯电 缆时 其允许载流量可按同截面单芯电缆数值计算 7 3 2 蓄电池组与直流柜之间连接电缆及动力馈线的电缆截面选择应符合下列规定 1 蓄电池组与直流柜之间连接电缆长期允许载流量的计算电流 应取蓄电池 1h 放电率电 流 允许电压降应根据蓄电池组出口端最低计算电压值选取 不宜小于直流系统标称电压的 1 其计算电流应取蓄电池 1h 放电率电流或事故放电初期 1min 冲击放电电流二者中的大 者 2 直流柜及直流分电柜动力馈线的电缆截面 应根据回路最大负荷电流 并按蓄电池组出 口端最低计算电压值和用电设备允许最低电压值之差作为允许电压降进行选择 3 直流柜与直流分电柜间的电缆截面 应根据分电柜最大负荷电流选择 电压降宜取直流 系统标称电压的 0 5 1 也可按蓄电池组出口端最低计算电压值选取合理数值 7 3 3 断路器电磁操动机构合闸回路电缆截面的选择应符合下列规定 1 当蓄电池浮充运行时 应保证最远 1 台断路器可靠合闸所需电压 合闸网络为环状供电 时 应按任一电源侧电缆断开的条件 2 当事故放电直流母线电压在最低电压值时 应保证恢复供电的断路器能可靠合闸所需电 压 7 3 4 由直流柜和直流分电柜引出的控制 信号和保护馈线应选择铜芯电缆 其电压降不 应大于直流系统标称电压的 5 7 3 5 电缆截面选择计算 参见附录 D 7 3 6 直流电缆的选择和敷设应符合 GB 50217 中有关的规定 7 4 蓄电池试验放电装置 7 4 1 试验放电装置的额定电流 1 铅酸蓄电池应为 1 10I10 1 30I10 2 镉镍碱性蓄电池应为 1 10I5 1 30I5 7 4 2 试验放电装置宜采用电热器件或有源逆变放电装置 7 5 直流断路器 7 5 1 直流断路器应具有速断保护和过电流保护功能 可带有辅助触点和报警触点 7 5 2 直流断路器选择 参见附录 E 1 额定电压应大于或等于回路的最高工作电压 2 额定电流应大于回路的最大工作电流 1 蓄电池出口回路应按蓄电池 1h 放电率电流选择 并应按事故放电初期 1min 放电电 流校验保护动作的安全性 且应与直流馈线回路保护电器相配合 2 断路器电磁操动机构的合闸回路 可按 0 3 倍额定合闸电流选择 但直流断路器过载脱 扣时间应大于断路器固有合闸时间 3 直流电动机回路 可按电动机的额定电流选择 3 断流能力应满足直流系统短路电流的要求 4 各级断路器的保护动作电流和动作时间应满足选择性要求 考虑上 下级差的配合 且 应有足够的灵敏系数 7 6 熔断器 7 6 1 直流回路采用熔断器做为保护电器时 应装设隔离电器 如刀开关 也可采用熔断 器和刀开关合一的刀熔开关 7 6 2 蓄电池出口回路熔断器应带有报警触点 其他回路熔断器 必要时可带有报警触点 7 6 3 熔断器的选择 1 额定电压应大于或等于回路的最高工作电压 2 额定电流应大于回路的最大工作电流 1 蓄电池出口回路应按蓄电池 1h 放电率电流选择 并应与直流馈线回路保护电器相配合 2 断路器电磁操动机构的合闸回路 可按 0 2 0 3 倍额定合闸电流选择 但熔断器的熔断 时间应大于断路器固有合闸时间 3 直流电动机回路 可按电动机的额定电流选择 3 断流能力应满足直流系统短路电流的要求 4 应满足各级熔断器动作时间的选择性要求 同时要考虑上 下级差的配合 7 7 刀开关 7 7 1 额定电压应大于或等于回路的最高工作电压 7 7 2 额定电流应大于回路的最大工作电流 1 蓄电池出口回路应按蓄电池 1h 放电率电流选择 2 断路器电磁操动机构的合闸回路 可按 0 2 0 3 倍的额定合闸电流选择 3 母线分段开关和联络回路 可按全部负荷的 60 选择 7 7 3 动稳定应满足直流系统短路电流的要求 7 7 4 必要时刀开关可带有辅助触点 7 8 降压装置 7 8 1 降压装置宜由硅元件构成 应有防止硅元件开路的措施 7 8 2 硅元件的额定电流应满足所在回路最大持续负荷电流的要求 并应有承受冲击电流 的短时过载和承受反向电压的能力 7 9 直流柜 7 9 1 直流柜采用加强型结构 防护等级不低于 IP20 7 9 2 直流柜分为直流电源进线柜 直流馈线柜 充电装置柜 蓄电池柜以及直流分电柜 7 9 3 直流柜外形尺寸宜采用 800mm 600mm 2260mm 宽 深 高 7 9 4 直流柜正面可按模数分隔成多个功能单元格 各自独立 通过插件或插头实现相互 间的联系 每一单元格集中布置 1 个单元的设备 操作设备布置在中央 测量表计可布置在侧 上方 7 9 5 直流柜正面操作设备的布置高度不应超过 1800mm 距地高度不应低于 400mm 7 9 6 直流柜内电流在 63A 及以下的直流馈线 应经电力端子出线 端子宜装设在柜的两 侧或中部下方 以便于电缆连接和装设接地检测装置的传感器 7 9 7 直流柜内主母线宜采用阻燃绝缘铜母线 应按蓄电池 1h 放电率电流选择截面 并 应进行短路电流热稳定校验和按最大负荷电流校验其温度不超过绝缘体的允许事故过负荷温度 参见附录 F 7 9 8 直流柜内主母线及其相应回路 应能满足直流母线出口短路时的动稳定要求 1 蓄电池容量为 800Ah 及以下的直流系统 可按 10kA 短路电流考虑 2 蓄电池容量为 800Ah 1600Ah 的直流系统 可按 20kA 短路电流考虑 3 蓄电池容量大于 1600Ah 时 应进行短路电流计算 参见附录 G 1 7 9 9 直流柜体应设有保护接地 接地处应有防锈措施和明显标志 7 9 10 蓄电池柜隔架最低距地不小于 150mm 最高距地不超过 1700mm 7 10 直流电源成套装置 7 10 1 直流电源成套装置包括蓄电池组 充电装置和直流馈线 根据设备体积大小 可 以合并组柜或分别设柜 其有关技术要求应符合本规程的相关规定 7 10 2 直流电源成套装置宜采用阀控式密封铅酸蓄电池 高倍率镉镍碱性蓄电池或中倍 率镉镍碱性蓄电池 蓄电池组容量不宜太大 1 阀控式密封铅酸蓄电池 容量为 200Ah 及以下 2 高倍率镉镍碱性蓄电池 容量为 40Ah 及以下 3 中倍率镉镍碱性蓄电池 容量为 100Ah 及以下 8 设备布置设备布置 8 1 直流柜的布置 8 1 1 直流系统的直流电源进线柜 直流馈线柜 充电装置柜宜布置在蓄电池室附近专用 的直流电源室 电气继电器室或电气控制室内 8 1 2 直流电源成套装置可布置在电气控制室 但室内应保持良好通风 8 1 3 直流分电柜应布置在该直流负荷中心附近 8 1 4 直流柜前后应留有运行和检修通道 通道宽度见表 8 1 4 表表 8 1 4 运行和检修通道宽度表运行和检修通道宽度表 采用尺寸 mm距离名称 一般最小 柜正面至柜正面18001400 柜正面至柜背面15001200 柜背面至柜背面15001000 柜正面至墙15001200 柜背面至墙12001000 边柜至墙1200800 主要通道1600 20001400 8 2 阀控式密封铅酸蓄电池组的布置 8 2 1 容量在 200Ah 以上时宜设专用的蓄电池室 专用蓄电池室宜布置在 0m 层 8 2 2 胶体式的阀控式密封铅酸蓄电池 宜采用立式安装 贫液吸附式的阀控式密封铅酸 蓄电池 可采用卧式 倾斜式或立式安装 8 2 3 蓄电池安装宜采用钢架组合结构 多层迭放 应便于安装 维护和更换蓄电池 台 架的底层距地面为 150mm 300mm 整体高度不宜超过 1600mm 8 2 4 当蓄电池室采用瓷砖台或水泥台安装蓄电池时 台高为 250mm 300mm 瓷砖台 或水泥台的台与台之间应设有运行和检修通道 通道宽度不得小于 800mm 8 2 5 同一层或同一台上的蓄电池间宜采用有绝缘的或有护套的连接条连接 不同一层或 不同一台上的蓄电池间采用电缆连接 8 3 防酸式铅酸蓄电池组和镉镍碱性蓄电池组的布置 8 3 1 防酸式铅酸蓄电池组和容量为 100Ah 以上的中倍率镉镍碱性蓄电池组应设置专用的 蓄电池室 专用蓄电池室宜布置在 0m 层 8 3 2 蓄电池应采用立式安装 宜安装在瓷砖台或水泥台上 台高为 250mm 300mm 台与台之间应设有运行和检修通道 通道宽度不得小于 800mm 蓄电池与大地之间应有绝缘措 施 8 3 3 中倍率镉镍碱性蓄电池组的端电池宜靠墙布置 8 3 4 蓄电池有液面指示计和比重计的一面 应朝向运行和检修通道 8 3 5 在同一台上的蓄电池间宜采用有绝缘的或有护套的连接条连接 不在同一台上的蓄 电池间采用电缆连接 8 3 6 蓄电池的裸露导电部分间的距离 当其两部分间的正常电压 非充电时 超过 65V 但不大于 250V 时 不应小于 800mm 电压超过 250V 时 不应小于 1000mm 导线与建筑物 或其他接地体之间的距离不应小于 50mm 母线支持点间的距离不应大于 2000mm 9 专用蓄电池室对相关专业的要求专用蓄电池室对相关专业的要求 9 1 专用蓄电池室对相关专业总的技术要求 9 1 1 大容量机组的蓄电池室应按机组分别设置 9 1 2 蓄电池室的位置 应选择在无高温 无潮湿 无震动 少灰尘 避免阳光直射的场 所 9 1 3 蓄电池室内应设有运行和检修通道 通道一侧装设蓄电池时 通道宽度不应小于 800mm 两侧均装设蓄电池时 通道宽度不应小于 1000mm 9 1 4 蓄电池室内的窗玻璃应采用毛玻璃或涂以半透明油漆的玻璃 阳光不应直射室内 9 1 5 蓄电池室内的地面应有约0 5 的排水坡度 并应有泄水孔 9 1 6 蓄电池室应采用非燃性建筑材料 顶棚宜做成平顶 不应吊天棚 也不宜采用折板 或槽形天花板 9 1 7 蓄电池室内照明灯具应为防爆型 且应布置在通道的上方 地面最低照度应为 30Lx 事故照明最低照度应为 3Lx 蓄电池室内照明线宜采用穿管暗敷 室内不应装设开关和插座 9 1 8 基本地震烈度为 7 度及以上地区 蓄电池组应有抗震加固措施 并应满足 GB 50260 中的有关规定 9 1 9 蓄电池室走廊墙面不宜开设通风百叶窗或玻璃采光窗 采暖和降温设施与蓄电池间的距离 不应小于 750mm 蓄电池室内采暖散热器应为焊接的 钢制采暖散热器 室内不允许设有法兰 丝扣接头和阀门等 9 1 10 蓄电池室内应有良好的通风设施 室内的通风换气量应按保证室内含氢量 按体 积计算 低于 0 7 含酸量小于 2mg m3计算 通风电动机应为防爆式 9 1 11 蓄电池室的门应向外开启 应采用非燃烧体或难燃烧体的实体门 门的尺寸不应 小于 750mm 1960mm 宽 高 9 1 12 蓄电池室的采暖通风和空气调节应满足 DL T 5035 中的有关规定 9 2 阀控式密封铅酸蓄电池组对相关专业的要求 9 2 1 蓄电池室内温度宜为 15 30 9 2 2 当蓄电池组采用多层迭装 且安装在楼板上时 应注意对楼板荷重的要求 9 3 防酸式铅酸蓄电池组和镉镍碱性蓄电池组 对相关专业的要求 9 3 1 蓄电池室应为防酸 碱 防火 防爆建筑 入口宜经过套间或储藏室 设有储藏 硫酸 碱 液 蒸馏水及配制电解液器具的场所 还应便于蓄电池的气体 酸 碱 液和水的 排放 9 3 2 蓄电池室内的门 窗 地面 墙壁 天花板 台架均应进行耐酸 碱 处理 地面 应采用易于清洗的面层材料 9 3 3 蓄电池室内温度宜为 5 35 9 3 4 蓄电池室的套间内应砌水池 水池内外及水龙头应做耐酸 碱 处理 管道宜暗敷 管材应采用耐腐蚀材料 蓄电池室内的污水应进行酸碱中和或稀释并达到环保要求后排放 9 3 5 蓄电池组的电缆引出线应采用穿管敷设 且穿管引出端应靠近蓄电池的引出端 穿 管外围应涂防酸 碱 油漆 封口处应用防酸 碱 材料封堵 电缆弯曲半径应符合电缆敷设要求 电缆穿管露出地面的高度可低于蓄电池的引出端子 200mm 300mm 附附 录录 A 资料性附录 资料性附录 直流系统直流系统 I O 表表 表表 A 1 直流系统直流系统 I O 表表 直流柜或就地 直流系统监 控装置 发电厂 变电所 监控系统 序 号 名 称 开关量模拟量开关量模拟量开关量模拟量 1蓄电池及其回路 按每组蓄电池统计 1 1蓄电池电压 1 2蓄电池电流 1 3蓄电池浮充电电流 1 4蓄电池试验放电电流 1 5蓄电池保护设备开关状态 1 6蓄电池回路保护设备事故跳闸 1 7蓄电池过充电 1 8蓄电池温度 1 9蓄电池室温度 2充电装置 按每套充电装置统计 2 1充电装置直流输出电压 2 2充电装置直流输出电流 2 3直流侧保护设备开关状态 2 4交流侧保护设备开关状态 2 5直流侧保护设备事故跳闸 表表 A 1 续 续 直流柜或就地 直流系统监 控装置 发电厂 变电所 监控系统 序 号 名 称 开关量模拟量开关量模拟量开关量模拟量 2 6充电装置故障 2 7整流模块过热 2 8交流电源自动切换 3直流母线及绝缘监测装置 按每段母线统计 3 1直流母线电压 3 2直流母线电压异常 3 3直流系统接地 3 4绝缘监测装置故障 3 5母线分段开关状态 4直流馈线 4 1重要馈线保护设备开关状态 4 2重要馈线保护设备事故跳闸 注 1 表中 表示该项应列入 注 2 表中 表示该项在有条件时或需要时可列入 附附 录录 B 资料性附录 资料性附录 蓄蓄 电电 池池 选选 择择 B 1 蓄电池参数选择蓄电池参数选择 B 1 1 蓄电池个数选择 按浮充电运行时 直流母线电压为 1 05Un选择蓄电池个数 n 1 05Un Uf B 1 2 蓄电池均衡充电电压选择 根据蓄电池个数及直流母线电压允许的最高值选择单体蓄电池均衡充电电压值 对于控制负荷 Uc 1 10Un n 对于动力负荷 Uc 1 125Un n 对于控制负荷和动力负荷合并供电 Uc 1 10Un n B 1 3 蓄电池放电终止电压选择 根据蓄电池个数及直流母线电压允许的最低值选择单体蓄电池事故放电末期终止电压 对于控制负荷 Um 0 85Un n 对于动力负荷 Um 0 875Un n 对于控制负荷和动力负荷合并供电 Um 0 875Un n 式中 Un 直流系统标称电压 V Uf 单体蓄电池浮充电电压 V Uc 单体蓄电池均衡充电电压 V Um 单体蓄电池放电末期终止电压 V n 蓄电池个数 B 1 4 蓄电池参数选择参考数值表 表表 B 1 铅酸蓄电池组的单体铅酸蓄电池组的单体 2V 电池参数选择参考数值表电池参数选择参考数值表 浮充电压 V 2 152 232 25 系统 标称 电压 V 均充电压 V 2 302 332 35 蓄电池个数106107103104102103 浮充时母线电压 V 227 90230229 70231 90229 50231 75 均充时母线电压 110 82111 86110111 10108 96110 放电终止电压 V 1 801 801 871 851 871 87 220 母线最低电压 86 73